Name: Synteza, krystalizacja i charakterystyka spektroskopowa odwadniania N-tlenku 3,5-lutydyny (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 18 s
Description: Poznaj metodę syntezy i krystalizacji odwodnionego N-tlenku 3,5-lutydyny w krótszym czasie reakcji z użyciem łatwo dostępnych odczynników. Ta technika pozwala uzyskać nową solwatowaną strukturę nadcząsteczkową do analizy rentgenowskiej.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Obecna praca została wsparta przez Vicerrectoría de Investigación y Estudios de Posgrado z BUAP, Divulgation of Science, oraz Projects No. REOY-NAT14, 15, 16-G. HEAS-NAT17. SG dziękuje CONACyT (Meksyk) za stypendium 417887.

1. Reakcja
<ol>
	<li>Umieścić w dygestorii otwartą okrągłą kolbę o pojemności 100 ml z lodowatym kwasem octowym o stężeniu 0,5 mola (29,8 ml) i dodać 0,051 mola (5,82 ml) 3,5-dimetylopirydyny i 5 mlH2O2(35%). Utrzymywać reakcję mieszaniny pod stałym mieszaniem magnetycznym, w temperaturze wewnętrznej 80 °C przez 5 godzin.</li>
	<li>Po upływie czasu reakcji schłodzić kolbę do temperatury 24 °C lodem (nie wystawiać gazów kwasu octowego na działanie lodu) i podłączyć do urządzenia do destylacji wysokopróżniowej na 90-120 minut w celu usunięcia nadmiaru kwasu octowego. 
	Uwaga: Nie używaj gorącego materiału. Poczekaj, aż szkło osiągnie możliwą do opanowania temperaturę. Pozwoli to również uniknąć przedostawania się oparów do górnej części jednostki destylacyjnej.</li>
	<li>Dodać dwukrotnie wodę destylowaną (10 ml), aby zapewnić usunięcie wszelkich śladów kwasu octowego i zagęścić mieszaninę w miarę możliwości.</li>
</ol>
2. Regulacja i ekstrakcja zasadowości
<ol>
	<li>Rozpuścić w wodzie dwudestylowanej wyizolowany lepki i przezroczysty produkt i za pomocą potencjometru ustawić pH do 10 za pomocą czystego ciała stałego Na2CO3 .</li>
	<li>Ostrożnie umieść roztwór w lejku separacyjnym o pojemności 250 ml i wyekstrahuj go 5 razy za pomocą 250 ml CHCl3, aby poprawić wydajność. Odzyskaj warstwę organiczną i wysusz ją na stałym Na2SO4 przez maksymalnie 30 minut, który będzie zawierał produkt. W razie potrzeby należy ponownie wyekstrahować fazę wodną z żądaną ilością CHCl3, 
	Uwaga: CHCl3 może powodować senność i zawroty głowy; Obchodź się ostrożnie i wewnątrz dygestorium.</li>
	<li>Usunąć rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem za pomocą jednostki destylacji wysokopróżniowej, aż do powstania bardzo higroskopijnego, klarownego, beżowego, krystalicznego proszku (70%).</li>
</ol>
3. Proces krystalizacji
<ol>
	<li>Rozpuścić 4,3 g krystalicznego proszku w 50 ml eteru dietylowego klasy zimnej wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Przefiltruj próżniowo roztwór, aby usunąć wszelkie ślady stałego materiału wyjściowego, a nawet kurzu. Wlać filtrat do szklanej płytki Petriego, pozostawiając go do powolnego odparowania w temperaturze 4 °C w lodówce laboratoryjnej.</li>
	<li>Upewnij się, że po dwóch dniach uzyskano przezroczyste, bezbarwne kryształy. Następnie zmierz temperaturę topnienia, która powinna mieścić się w zakresie 310-311 K.</li>
</ol>
4. Analiza odwodnienia N-tlenku 3,5-lutydyny
<ol>
	<li>Usunąć powstałe kryształy, o kształcie pryzmatycznym i bezbarwne, przez dekantację ze ścianek kolby w celu dalszej analizy rentgenowskiej. Jeśli nie zostaną natychmiast użyte, przechowuj kryształy w eterze dietylowym, aby uniknąć uwodnienia kryształów.</li>
	<li>Rozpuścić 0,010 g odwodnionego tlenku 3,5-lutydyny w 0,4 mlCDCl 3 w celu przeprowadzenia analizy NMR H1 i C13 w celu udowodnienia skuteczności procedury.</li>
</ol>

<ol><li>Ochiai, E. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo01133a010">Recent Japanese work on the chemistry of pyridine 1-oxide and related compounds.</a> J. Org. Chem. 18 (5), 534-551 (1953).</li>
<li>Solomons, T. W. G. <a target="_blank" href="NULL">Organic Chemistry 2nd Edition</a>. , John Wiley & Sons. 1110(1976).</li>
<li>Albini, A., Pietra, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAlbini%2C+A+%22Heterocyclic+N-Oxides%22">Heterocyclic N-Oxides</a>. , CRC Press. ISBN: 0849345529 328(1991).</li>
<li>Koukal, P., Ulc, J., Necas, D., Kotora, Heterocyclic N.-Oxides. Topics in Heterocyclic Chemistry. 53, 29-58 (2017).</li>
<li>Wen-Man, Z., Jian-Jun, D., Xu, J., Jun, X., Huan-Jian, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visible-Light-Induced+C2+alkylation+of+pyridine+N.-oxides%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Org.+Chem%22%5BJournal%5D)">Visible-Light-Induced C2 alkylation of pyridine N.-oxides.</a> J. Org. Chem. 82 (4), 2059-2066 (2017).</li>
<li>Merino García, M. R., Ríos-Merino, F. J., Bernès, S., Reyes-Ortega, Y. <a target="_blank" href="http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?S205698901601687X">Crystal structure of 3,5-dimethylpyridine N-oxide dihydrate.</a> Acta Cryst. 72 (12), 1687-1690 (2016).</li>
<li>Sarma, R., Karmakar, A., Baruah, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N-Oxides+in+Metal-Containing+Multicomponent+Molecular+Complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chem%22%5BJournal%5D)">N-Oxides in Metal-Containing Multicomponent Molecular Complexes.</a> Inorg. Chem. 47 (3), 763-765 (2008).</li>
<li>Youssif, S. <a target="_blank" href="https://quod.lib.umich.edu/a/ark/5550190.0002.116/1/--recent-trends-in-the-chemistry-of-pyridine-n-oxide?page=root;size=150;view=text">Recent trends in the chemistry of pyridine N-oxides.</a> ARKIVOC. 2001, 242-268 (2001).</li>
<li>Chucholowski, A. W., Uhlendorf, S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040403900888863">Base catalyzed rearrangement of 5-cyanomethyl-2-isoxazolines; novel pathway for the formation of 2-aminopyridine N-oxides.</a> Tetrahedron Lett. 31 (14), 1949-1952 (1990).</li>
<li>Thellend, A., Battioni, P., Sanderson, W., Mansuy, D. <a target="_blank" href="https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/abstract/10.1055/s-1997-1383">Oxidation of N-Heterocycles by H2O2 Catalyzed by a Mn-Porphyrin: An Easy Access to N-Oxides Under Mild Conditions.</a> Synthesis. 1997 (12), 1387-1388 (1997).</li>
<li>Copéret, C., Adolfson, H., Tinh-Alfredo, V. K. h, Yudin, A. K., Sharpless, K. B. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo9723467">A simple and Efficient Method for the Preparation of Pyridine N-Oxides.</a> J. Org. Chem. 63 (5), 1740-1741 (1998).</li>
<li>Ferrer, M., Sánchez-Baeza, F., Messeguer, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040402097100485">On the preparation of amine N-oxides by using dioxiranes.</a> Tetrahedron. 53 (46), 15877-15888 (1997).</li>
<li>Adam, W., Briviba, K., Duschek, F., Golsch, D., Kiefer, W., Sies, H. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1995/c3/c39950001831#!divAbstract">Formation of singlet oxygen in the deoxygenation of heteroarene N-oxides by dimethyldioxirane.</a> J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1995 (18), 1831-1832 (1995).</li>
<li>Murray, R. W., Singh, M. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo00296a073">A Facile One-Step Synthesis of C-Arylnitrones Using Dimethyldioxirane.</a> J.Org.Chem. 55 (9), 2954-2957 (1990).</li>
<li>Kim, S. W., Um, T., Shin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Br%C3%B8nsted+acid-catalyzed+%CE%B1-halogenation+of+ynamides+from+halogenated+solvents+and+pyridine-N-oxides%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Brønsted acid-catalyzed α-halogenation of ynamides from halogenated solvents and pyridine-N-oxides.</a> Chem. Commun. 53 (18), 2733-2736 (2017).</li>
<li>Campeau, L., Rousseaux, R., Fagnou, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+solution+to+the+2-pyridyl+organometallic+cross-coupling+problem%3A+regioselective+catalytic+direct+arylation+of+pyridine+N-oxides%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">A solution to the 2-pyridyl organometallic cross-coupling problem: regioselective catalytic direct arylation of pyridine N-oxides.</a> J. Am. Chem. Soc. 127 (51), 18020-18021 (2005).</li>
<li>Gang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-free+methylation+of+a+pyridine+N-oxide+C-H+bond+by+using+peroxides%5BTitle%5D)+AND+%22Org.+Biomol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Metal-free methylation of a pyridine N-oxide C-H bond by using peroxides.</a> Org. Biomol. Chem. 13 (46), 11184-11188 (2015).</li>
<li>May, D., Nyman,, Hampden-Smith, M. J., Duesler, E. N. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic960784a">Synthesis, characterization, and reactivity of group 12 metal thiocarboxylates M(SOCR)2Lut2[M) Cd, Zn; R ) CH3, C(CH3)3; Lut ) 3,5-Dimethylpyridine (Lutidine)].</a> Inorg. Chem. 36 (10), 2218-2224 (1997).</li>
<li>Cho, S. H., Hwang, S. J., Chang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Palladium-Catalyzed+C-H+Functionalization+of+Pyridine+N-Oxides%3A+Highly+Selective+Alkenylation+and+Direct+Arylation+with+Unactivated+Arenes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Palladium-Catalyzed C-H Functionalization of Pyridine N-Oxides: Highly Selective Alkenylation and Direct Arylation with Unactivated Arenes.</a> J. Am. Chem. Soc. 130 (29), 9254-9256 (2008).</li>
<li>Ide, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spin-crossover+between+high-spin+%28S+%3D+5%2F2%29+and+low-spin+%28S+%3D+1%2F2%29+states+in+six-coordinate+iron%28III%29+porphyrin+complexes+having+two+pyridine-N.+oxide+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Trans%22%5BJournal%5D)">Spin-crossover between high-spin (S = 5/2) and low-spin (S = 1/2) states in six-coordinate iron(III) porphyrin complexes having two pyridine-N. oxide derivatives.</a> Dalton Trans. 46 (1), 242-249 (2017).</li>
<li>Drago, R. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDrago%2C+RS+%22Physical+Methods+in+Chemistry%22">Physical Methods in Chemistry</a>. , Saunders College Publishing USA. 750(1977).</li>
<li>Cervantes-Mejía, V., et al. <a target="_blank" href="https://file.scirp.org/pdf/AJAC_2014112511260777.pdf">Branched Polyamines Functionalized with Proposed Reaction Pathways Based on 1H-NMR, Atomic Absorption and IR Spectroscopies.</a> American Journal of Analytical Chemistry. 5 (16), 1090-1101 (2014).</li>
<li>Huheey, J. E., Keiter, E. A., Keiter, R. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHuheey%2C+JE+%22Inorganic+Chemistry%3A+Principles+of+Structure+and+Reactivity%2C+4th+Edition%22">Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity, 4th Edition</a>. , Oxford University Press. Mexico. ISBN: 9706131620 1023(1997).</li>
<li>Rigaku, <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRigaku%2C++%22CrysAlisPRO%22">CrysAlisPRO</a>. , (2013).</li>
<li>Sheldrick, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SHELXT+-+Integrated+space-group+and+crystal-structure+determination%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst%22%5BJournal%5D)">SHELXT - Integrated space-group and crystal-structure determination.</a> Acta Cryst. 71 (1), 3-8 (2015).</li>
<li>Sheldrick, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crystal+structure+refinement+with+SHELXL%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst%22%5BJournal%5D)">Crystal structure refinement with SHELXL.</a> Acta Cryst. 71 (1), 3-8 (2015).</li>
<li>Sheldrick, G. M. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/5691965_A_Short_History_of_ShelX">A short history of SHELX.</a> Acta Cryst. 64 (1), 112-122 (2008).</li>
<li>Macrae, C. F., et al. <a target="_blank" href="http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?S0021889807067908">Mercury CSD 2.0 - new features for the visualization and investigation of crystal structures.</a> J. Appl. Cryst. 41 (2), 466-470 (2008).</li>
<li><a target="_blank" href="NULL">ChemBioDraw Ultra 13</a>. , PerkinElmer. (2013).</li>
</ol>

Wszyscy autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Przedstawiony tutaj protokół jest konwencjonalną metodą wiązania atomu tlenu z atomem azotu 3,5-lutydyny jako metody funkcjonalizacji substratów. Technika ta jest również dobrze ugruntowana w celu otrzymywania odwodnionych kryształów odpowiednich do analizy rentgenowskiej (Rycina 5, zdjęcia wykonane aparatem DSC-HX30 Cyber-shot Sony). Z naszej wiedzy niewiele raportów opisuje otrzymywanie takich kryształów16. Wiele związków tworzy idealne kryształy do analizy rentgenowskiej, gdy s...

Obecnie naukowcy na całym świecie inwestują zasoby w rozwój nowych metod syntezy do funkcjonalizacji grup aromatycznych, które są znane z niskiej reaktywności reakcji od frontu do addycji1,2,3. Pirydyna, w której atom azotu zastępuje atom węgla, wykazuje podobną reaktywność chemiczną do pierścieni analogowych złożonych wyłącznie z atomów węgla3 i zwykle podlega mechanizmowi substytucji, a nie addycji. N-tlenki charakteryzują się obecnością wiązania donorowego między azotem a tlenem, utworzonego przez nakładanie się niewiążącej pary elektronów na azocie z pustym orbitalem na atomie tlenu3. W szczególności N-tlenki pirydyny są zasadami Lewisa, ponieważ ich ugrupowanie N-O może działać jako donor elektronów i mogą łączyć się z kwasami Lewisa, tworząc odpowiednie pary kwasowo-zasadowe Lewisa. Ta właściwość ma istotne konsekwencje chemiczne, ponieważ może zwiększyć nukleofilowość kwasów Lewisa w stosunku do potencjalnych elektrofilów, a tym samym umożliwić im reakcję w warunkach, w których normalnie reakcja by nie zaszła. Prawdopodobnie najczęstszym zastosowaniem takich związków są różne reakcje utleniania, w których działają jako utleniacze4. N-tlenki pirydyny i wiele ich pochodnych funkcjonalizowanych pierścieniem są rekurencyjnymi cząsteczkami biologicznie czynnych i farmakologicznych czynników5, a dla niektórych z nich ustalono wyraźny rozkład przestrzenny za pomocą różnych narzędzi spektroskopowych6,7. W badaniach nad przyłączaniem różnych grup do pierścienia pirydynowego naukowcy przetestowali różne metodologie, aby stworzyć łatwą i konwencjonalną metodę, ponieważ izoksazoliny wymagają katalitycznej ilości zasady, takiej jak DBU, we wrzącym ksylenie, aby utworzyć N-tlenki 6-podstawionej 2-aminopirydyny8,9. Różne pochodne pirydyny zostały przekształcone w odpowiadające im N-tlenki w obecności katalitycznej ilości tetrakis(2,6-diklorofenylo)porfiryny manganu i octanu amonu w CH2Cl2 / CH3CN8,10. Inne pirydyny są utleniane do swoich tlenków za pomocąH2O2 w obecności katalitycznych ilości metylotrioksorenium8,11, lub przez dodanie nadmiaru dimetylodioksiranu w CH2Cl2 w temperaturze 0 °C, co prowadzi do odpowiednich <N-tlenków sup class="xref">8,12,13,14. Nadtlenek bis(trimetylosililu) w obecności trioksorenu w CH2Cl2 został użyty do syntezy N-tlenków pirydynyclass="xref">8,11. Opisano również syntezę N-tlenków aminopirydyny polegającą na acylacji przy użyciu kwasu Caro (kwas peroksomonosiarkowy)8. Niemniej jednak opisana tutaj metodologia, która wykorzystuje część metodologii zgłoszonej przez Ochiai1, zapewnia bardzo dobre wyniki przy użyciu tańszych i dostępnych odczynników,H2O2i lodowatego kwasu octowego. Ta praktyka jest bardziej odpowiednia do stosowania w preparatach na dużą skalę, które działają na aminy trzeciorzędowe, daje dobre plony w reakcji, która wymaga tylko 30% nadtlenku wodoru i lodowatego kwasu octowego w temperaturze między 70-80 °C, i wykorzystuje proces oczyszczania, który jest dostępny w większości laboratoriów syntezy, takich jak destylacja, bez użycia katalizatora lub droższych odczynników1. W literaturze można zauważyć, że inne metodologie również często uwzględniają ramy czasowe od 10 do 24 godzin i temperatury powyżej 100 °C 4,8, a wydajność dobrze uformowanych kryształów do analiz rentgenowskich jest rzadko podawana.
Reaktywnie, różne pochodne N-tlenku są używane do odpowiedniej aktywacji pierścienia lutydyny, zarówno w sposób nukleofilowy, jak i elektrofilowy. Podstawniki mają wpływ na czynnik nukleofilowy lub elektrofilowy. Ponieważ pierścień pirydynowy jest grupami wycofującymi elektrony, głównym czynnikiem jest charakterystyka nukleofilowa1. Wolne związki N-tlenku są rzadko izolowane jako odpowiednie kryształy do analizy rentgenowskiej ze względu na zdelokalizowany ładunek w pierścieniu aromatycznym. Jednak współczynnik solwatacji ma kluczowe znaczenie dla ustabilizowania ujemnej gęstości tlenu15.

<table><tbody><tr><td>3,5-lutydyna</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L4206-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Lodowaty kwas octowy</td><td>Fermont</td><td>3015</td><td></td></tr><tr><td>Nadtlenek Hidrogen (35%)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>349887-500ML</td><td></td></tr><tr><td>Na2CO3 bezwodny</td><td>Productos Qu&iacute; micos Monterrey</td><td>1792</td><td></td></tr><tr><td>Na2SO4 bezwodny</td><td>Alfa reactivos</td><td>25051-C</td><td></td></tr><tr><td>CHCl3</td><td>Fermont</td><td>6205</td><td></td></tr><tr><td>Eter etylowy</td><td>Rtęć Chemik</td><td>QME0309</td><td></td></tr><tr><td>Woda destylowana</td><td>Comercializadora Qu&iacute; mica Poblana</td><td>nieistniejąca</td><td></td></tr></tbody></table>

synteza, krystalizacja i charakterystyka spektroskopowa odwadniania n-tlenku 3,5-lutydyny

Syntheses, Crystallization, and Spectroscopic Characterization of 3,5-Lutidine N-Oxide Dehydrate

Synteza odwodnionego N-tlenku 3,5-lutydyny, 1, została osiągnięta w drodze syntezy kwasu 2-amino-pirydyno-3,5-dikarboksylowego. Ochiai po raz pierwszy zastosował metodologię dla niepodstawionych pirydyn w 1957 roku w 12-godzinnym procesie, ale nie uzyskano kryształów odpowiednich do promieniowania rentgenowskiego. Zastosowany w przedstawionej tu metodyce podstawiony pierścień wyraźnie wpłynął na dodanie cząsteczek wody do jednostki asymetrycznej, co nadaje inną siłę nukleofilową w 1. Uzyskanie odpowiedniego dla promieniowania rentgenowskiego związku krystalicznego 1 było możliwe dzięki stabilizacji ładunku ujemnego w tlenie przez obecność dwóch cząsteczek wody, w których atomy wodoru oddają ładunek dodatni do pierścienia; Takie cząsteczki wody dobrze służą do konstruowania oddziaływania supramolekularnego. Uwodnione cząsteczki mogą być możliwe dla systemu alkalicznego, który osiąga się poprzez dostosowanie pH do 10. Co ważne, podwójnie podstawiony metylowy pierścień i czas reakcji wynoszący 5 godzin sprawiają, że jest to metoda bardziej wszechstronna i mająca szersze zastosowania chemiczne do przyszłych wstawień pierścieniowych.

Protokół ten stanowi w zasadzie rozszerzenie techniki Ochiai1. Zastosowano jednak niższą temperaturę i krótszy czas reakcji. Ta prosta metoda może być wykorzystana do otrzymania wszechstronnego ligandu, którym jest pochodna podstawionego N-tlenku pirydyny. Aby potwierdzić powstanie związku 1, w celu sprawdzenia skuteczności procedury zaleca się analizę NMR 1H i 13C.
<p class="jove_content" fo:keep-together.within-...

Niniejszym opisujemy syntezę i krystalizację N-tlenku 3,5-lutydyny za pomocą prostego protokołu, który różni się od klasycznej syntezy N-tlenku pirydyny. Protokół ten wykorzystuje inny materiał wyjściowy i wymaga krótszego czasu reakcji, aby uzyskać nową solwatowaną strukturę supramolekularną, która krystalizuje pod wpływem powolnego parowania.

Synteza, krystalizacja i charakterystyka spektroskopowa odwadniania N-tlenku 3,5-lutydyny

The synthesis of 3,5-lutidine N-oxide dehydrate, 1, was achieved in the synthesis route of 2-amino-pyridine-3,5-dicarboxylic acid. Ochiai first used the ...

Ogólnym celem tej metodologii jest synteza odpowiednich monokryształów promieniowania rentgenowskiego odwadniania N-tlenku 3,5-lutydyny w krótszym czasie reakcji przy użyciu niedrogich i łatwo dostępnych odczynników w celu uzyskania nowej solwatowanej struktury supramolekularnej. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie syntetycznej chemii organicznej i nieorganicznej, takie jak sposób syntezy szlachetnych związków aromatycznych oraz związków et-see-cic i periodycznych odważnych batyków. Główną zaletą tej techniki jest to, że wykorzystuje rozpuszczalniki i materiały, które są bardziej dostępne i zwykle znajdują się w laboratorium badawczym.Na pomysł tej metody po raz pierwszy zrodził się czas, gdy poszukiwaliśmy optymalnej drogi do otrzymania N-tlenku 3,5-lutydyny jako produktu pośredniego kwasu 2-aminopirydyno-3,5-dikarboksylowego. Najpierw umieścić na otwartej 100-mililitrowej kolbie okrągłodennej zawierającej mieszadło magnetyczne na mieszadle magnetycznym w dygestorium. Do kolby dodać 29,8 mililitra lodowatego kwasu octowego, 5,82 mililitra 3,5-dimetylopirydyny i pięć mililitrów 35% nadtlenku wodoru.Mieszaj mieszaninę reakcyjną w temperaturze wewnętrznej 80 stopni Celsjusza przez pięć godzin. Po zakończeniu reakcji schłodzić kolbę do 24 stopni Celsjusza lodem. Po schłodzeniu podłączyć kolbę do destylatora wysokopróżniowego na 90 do 120 minut w celu usunięcia nadmiaru kwasu octowego.Następnie dodać 10 mililitrów wody destylowanej do kolby i zagęścić mieszaninę w celu usunięcia śladowego ilości kwasu octowego. Wyizolowany lepki i przezroczysty produkt rozpuścić w 20 mililitrach wody destylowanej. Następnie za pomocą potencjometru ustaw pH na 10 za pomocą węglanu sodu.Następnie ostrożnie dodaj roztwór do 250-mililitrowego lejka do separacji. Ekstrahować roztwór pięciokrotnie za pomocą 250 mililitrów chloroformu. Odzyskaj produkt zawierający warstwę organiczną i wysusz go na siarczanie sodu przez maksymalnie 30 minut.Po odfiltrowaniu siarczanu sodu usunąć rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem za pomocą jednostki destylacji wysokopróżniowej, aby uzyskać bardzo higroskopijny, klarowny, beżowy, krystaliczny proszek. Teraz rozpuść 4,3 grama krystalicznego proszku w 50 mililitrach zimnego eteru dietylowego klasy HPLC. Przefiltruj próżniowo roztwór, aby usunąć wszelkie ślady stałego materiału wyjściowego lub kurzu.Następnie wlej filtrat do szklanej szalki Petriego i przechowuj w temperaturze czterech stopni Celsjusza, aby powoli odparować rozpuszczalnik. Po dwóch dniach sprawdź, czy uzyskano przezroczyste, bezbarwne kryształy. Następnie zmierz temperaturę topnienia, która powinna mieścić się w zakresie od 310 do 311 kelwinów.Następnie wyizoluj kryształy 3,5-tlenku N-lutydyny przez dekantację do analizy rentgenowskiej. Na koniec rozpuść 0,01 grama kryształów odwadniania 3,5-tlenku lutydyny w 0,4 mililitra zdeuterowanego chloroformu do analizy protonów i węgla NMR. Sygnał przy 2,28 ppm w widmie NMR protonów odwadniania N-tlenku 3, 5-lutydyny odpowiada sześciu równoważnym atomom wodoru dwóch grup metylowych w pozycjach trzeciej i piątej.Sygnały o stężeniu 7,9 ppm i 6,9 ppm reprezentują odpowiednio protony C i A. Te wodory mają wyższą częstotliwość niż wodory metylowe, ponieważ są bliżej atomu tlenu wycofującego elektrony. W widmie węgla 3, N-tlenek 5-lutydyny odwadnia, sygnały dla atomów węgla bliżej atomu tlenu wykazują separację częstotliwości między ich sygnałami 1300 Hz i 200 Hz.Węgle metylowe nie wykazują żadnych zmian. Diagram ORTEP pokazuje dwie cząsteczki wody otaczające asymetryczny odwodnienie N-tlenku 3,5-lutydyny, które, jak się uważa, stabilizują wiązanie N-O. Istnieje znaczące stabilizujące dawstwo zwrotne O-N typu Pi, odzwierciedlone w obliczonej kolejności wiązań większej niż jeden i liczbie samotnych par elektronów na atomie tlenu mniejszej niż 36.Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać, że protokół ten wykorzystuje rozpuszczalniki i materiały, które są łatwo dostępne i zwykle można je znaleźć w każdym laboratorium badawczym.

syntheses-crystallization-spectroscopic-characterization-35-lutidine

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Wspomagane mikrofalami wewnątrzcząsteczkowe reakcje dehydrogenacyjne Dielsa-Aldera (DA) zapewniają zwięzły dostęp do funkcjonalizowanych bloków budulcowych cyklopenta[b]naftalenu. Użyteczność tej metodologii wykazano poprzez jednoetapową konwersję odwodornionych cykloloadduktów DA w nowe solwatochromowe barwniki fluorescencyjne w reakcjach sprzęgania krzyżowego katalizowanych palladem Buchwalda-Hartwiga.

Wspomagane mikrofalami wewnątrzcząsteczkowe dehydrogenacyjne reakcje Dielsa-Aldera do syntezy funkcjonalizowanych naftalenów/barwników solwatochromowych

Synteza, aktywacja i charakterystyka celowo zaprojektowanych metaloorganicznych materiałów szkieletowych jest wyzwaniem, zwłaszcza gdy bloki budulcowe są niekompatybilne lub niechciane polimorfy są termodynamicznie faworyzowane nad pożądanymi formami. Opisujemy, w jaki sposób zastosowania wspomaganej rozpuszczalnikiem wymiany łączników, dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego proszku w kapilarnach i aktywacji poprzez suszenie nadkrytycznym CO2 mogą rozwiązać niektóre z tych wyzwań.

Synteza i charakterystyka funkcjonalizowanych struktur metaloorganicznych

Synteza na dużą skalę wysoce wydajnych termicznie aktywowanych emiterów opóźnionej fluorescencji jest opisana w prezentowanym artykule.

Zwiększenie skali syntezy chemicznej aktywowanych termicznie emiterów opóźnionej fluorescencji na bazie rdzenia dibenzotiofenu-S,dwutlenku S

Enancjomerycznie wzbogacone szkielety bispiro[γ-butyrolakton-pirolidyn-4,4'-pirazolon] są asymetrycznie syntetyzowane przez prostą organokatalityczną reakcję cykloaddycji 1,3-dipolarnej.

Wydajna budowa lekopodobnych rusztowań bispirocyklicznych poprzez cykloaddycje organokatalityczne α-imino γ-laktonów i alkilolidenopirazlonów

Tutaj prezentujemy protokół do uzyskiwania luminescencyjnych danych obrazowania hiperspektralnego oraz do analizy cech anizotropii optycznej monokryształów na bazie lantanowców za pomocą Systemu Obrazowania Hiperspektralnego.

Obrazowanie hiperspektralne jako narzędzie do badania anizotropii optycznej w monokryształach molekularnych na bazie lantanowców

Reakcja kondensacji Claisena-Schmidta jest ważną metodologią generowania sprzężonych z metyną bicyklicznych związków aromatycznych. Dzięki wykorzystaniu wariantu reakcji aldolowej, w którym pośredniczy zasada, można uzyskać dostęp do szeregu cząsteczek fluorescencyjnych i/lub biologicznie istotnych za pomocą ogólnie niedrogiego i prostego w obsłudze podejścia do syntezy.

Synteza zależnych od pH pirazoli, imidazolu i izoindolonu dipirynonu przy użyciu podejścia kondensacyjnego Claisena-Schmidta

W tym badaniu przygotowujemy zarówno enancjomery 2-karboksylanu azyrydyny, które są używane w asymetrycznej syntezie alkaloidów, w tym biemamid B i D, jak i (-)-epiallo-izomuskarynę.

Otrzymywanie enancjoczystych nieaktywowanych azyrydyn oraz synteza biemamidu B, D i epiallo-izomuskaryny

Przedstawiono protokół syntezy trwałych nanomateriałów luminescencyjnych (PLNP) i ich potencjalnych zastosowań w wyświetlaczach wielokrotnego zapisu i przetwarzaniu artystycznym wykorzystującym efekt poświaty pod wpływem promieniowania ultrafioletowego (365 nm).

Synteza trwałych nanocząstek luminescencyjnych do wyświetlaczy wielokrotnego zapisu i zastosowań oświetleniowych

Formułowanie stabilnych, funkcjonalnych atramentów ma kluczowe znaczenie dla rozszerzenia zastosowań produkcji addytywnej.  Z kolei wiedza na temat mechanizmów wiązania dyspergatora z cząstkami jest niezbędna do skutecznego formułowania tuszu.  Spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera (DRIFTS) z dyfuzyjnym odbiciem jest przedstawiana jako prosty i niedrogi sposób na uzyskanie wglądu w te mechanizmy.

Spektroskopowa identyfikacja mechanizmów wiązania dyspergatora/cząstek w farbach funkcjonalnych z dyfuzyjnym odbiciem dyfuzyjnym

Przedstawiono procedurę wytwarzania i przeprowadzania opartego na filtrze testu spektroskopowego Ramana (SERS) do wykrywania zanieczyszczeń chemicznych (np. pestycydu ferbamu i antybiotyku ampicyliny).

Oparty na filtrze test spektroskopowy Ramana ze wzmocnieniem powierzchniowym do szybkiego wykrywania zanieczyszczeń chemicznych

Poznaj metodę syntezy i krystalizacji odwodnionego N-tlenku 3,5-lutydyny w krótszym czasie reakcji z użyciem łatwo dostępnych odczynników. Ta technika pozwala uzyskać nową solwatowaną strukturę nadcząsteczkową do analizy rentgenowskiej.

Synteza, krystalizacja i charakterystyka spektroskopowa odwadniania N-tlenku 3,5-lutydyny

Przeglądaj więcej filmów